研究团队阅读思维以了解人类工具使用

东安格利亚大学的研究人员对我们的大脑如何控制我们的手进行了惊人的发现。

他们使用核磁共振数据来研究脑当我们使用工具时，如刀。

他们从某些情况下读出信号大脑区域并试图区分参与者何时恰当地使用工具。

人类使用了数百万年的工具，但是这项研究是第一个表明这种研究通过其手柄掌握切割的刀具的动作由脑区域代表人类手中的图像，我们的主要'工具“与世界互动。

这项研究可能为下一代神经修复术的开发铺平道路假肢挖掘大脑的控制中心，并帮助恢复因脑损伤而在肢体中失去功能的人。

这项研究由东安格利亚大学领导，在诺福克和诺维奇大学医院进行。

东英吉利大学心理学院的首席研究员斯蒂芬妮·罗西特博士说:“手持工具的出现标志着人类和我们最近的灵长类亲戚之间的一个重大间断的开始，这被认为是我们物种的一个决定性特征。”我们的发现可能会揭示人类大脑中特定进化的区域。”

“我们知道看到工具的图像激活大脑的不同区域，以便我们看到其他类型的物体，例如椅子。

“到目前为止，它被认为是脑间隔离视觉信息通过这种方式，优化与工具相关的动作的处理。但是人脑如何控制我们的手来正确地掌握诸如工具的3D对象并没有很好地理解。

“我们想测试人类的大脑是否会自动处理3D物体，就我们如何使用它们而言。我们特别想知道，我们是否可以利用大脑特定部位的信号来区分人们是否正确地使用工具——例如，抓住刀的刀柄而不是刀刃。”

研究小组在参与者与3D物体互动时，使用核磁共振扫描仪收集大脑成像数据。

Rossit博士说：“这真的很具有挑战性，因为扫描仪里面的空间真的很小，参与者需要保持真实。

“因此，我们使用了一个用于呈现3D工具和其他对象的一类'实际动作'设置。

“我们的参与者躺在黑暗中，在一个定制的床上，带有腰部上方的旋转桌子，所以我们可以向他们展示3D对象，他们可以抓住它们。

“我们用非磁性材料设计和3d打印日常厨房工具，这样它们在磁共振成像中是安全的，比如塑料刀、披萨切割机和勺子，以及另一组3d打印棒，代表不是工具的项目，我们用它们作为控制对象。”

埃桑骑士博士，谁是博士学位。学生与Rossit博士，协调数据收集，并在诺福克和诺维奇大学医院扫描了20个志愿者的大脑。在第一届会议中，要求参与者正确地或使用定制的“实际操作”设置正确或错误地掌握3D工具和3D条。

在第二阶段，同样的参与者回到扫描仪前，只看工具和手的图片。

同样来自东安大学心理学院的弗雷泽·史密斯博士说:“我们研究了参与者在观看工具和手的图片时的大脑活动，以确定大脑在大脑的哪个部位活动。手图片是代表。

“然后我们使用艺术机器的状态学习我们是否可以预测人们是否实际上可以通过其手柄掌握一个工具。这真的很重要，因为知道不抓住一个物体，就像刀子，通过刀片，这是关键的成功的工具使用。

Rossit博士说:“与大多数科学家的想法相反，我们能够预测工具是否被正确地掌握从信号脑区对手的图片做出反应而不是对工具的图片做出反应的视觉区域。

“重要的是，来自视觉手部区域的信号只能用于预测使用工具的手部动作，而不能预测与控制3D条形物体相匹配的动作。

“这表明视觉手区域专门调整了工具的动作。

“我们的发现改变了对大脑如何控制我们的手的根本理解，并且可能对健康和社会产生重要影响。

“例如，它可以帮助开发更好的设备或为那些由于脑损伤。它甚至可以让没有四肢的人用意念控制假肢。

“大脑驱动界面和假肢的潜力是非常令人兴奋的，”她补充说。

“手选择视觉区域代表了如何掌握3D工具:大脑在实际行动中的解码”发表在神经科学杂志》上在2021年5月10日。该研究由双基础资助。

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